Zinātnes vārdā

Epidemioloģija: vīrusi, līknes, matemātika, modeļi, Kembridža, skola, Āfrika, Oksforda

Zinātnes vārdā

Latvju kūdra kosmosā. Saruna ar Kristīni Irtiševu

Kosmoss. Zinātne, skaistums un atkritumi

Kosmiskie atkritumi rada sadursmes draudus un traucē svarīgiem objektiem

Pievērs uzmanību – raksts publicēts pirms 1 gada.

Kosmosā riņķo vairāk nekā 50 000 dažādu objektu, kuri var bīstami satuvoties un tajā pašā laikā traucē militārajiem un citiem svarīgiem objektiem – galvenās kosmisko atkritumu radītās problēmas sarunā ar Latvijas Radio 6 Latvijas Universitātes (LU) radio NABA raidījuma "Zinātnes vārdā" vadītāju Ivaru Austeru iezīmēja LU Astronomijas institūta direktors Kalvis Salmiņš. Viņš sarunā atklāja arī, kādas iespējas astronomijas amatieriem sniedz jaunākās tehnoloģijas un kāpēc jūrniekiem mūsdienās ir svarīgi mācīties navigāciju pēc zvaigznēm.

Ivars Austers: Pirms desmit gadiem SKDS veikta socioloģiskā aptauja atklāja, ka 35% Latvijas iedzīvotāju domā, ka Saule riņķo ap Zemi. Tas varētu būt šokējošs fakts, bet labi raksturo to, ko mēs domājam par telpu, kas mums apkārt, vai kosmosu, Visumu, debesu ķermeņiem. Cilvēkiem vispār pa īstam interesē tas, kas notiek ārpus kaut kādas Visuma robežas?

Kalvis Salmiņš: Varu spriest tikai no savas personīgās pieredzes, no kontaktiem ar cilvēkiem, kas ir ārpus manas profesionālās vides un ir dažādi. Taču arī citās valstīs ir līdzīgi dati, un tas atklāj problēmas izglītībā. Pašlaik astronomija ir iekļauta dažādos citu zinātņu blokos, piemēram, dabaszinātnēs, fizikā, un tāda atsevišķa astronomijas kursa nav. Un tāpat ir citās valstīs. Vienīgā valsts, kur kādu laiku astronomija vēl tika mācīta atsevišķi, bija astronomijas dzimtene Grieķija. LU ir astronomijas kurss, un pašlaik strādājam pie maģistra programmas astronomijas specialitātē.

Astronomijai ir milzīga nozīme zinātnes attīstībā kopumā, un droši vien, ka mēs pat ikdienā bieži neiedomājamies, ka saknes ikdienā lietotām tehniskām ierīcēm, un ne tikai GPS vai tamlīdzīgām, ir astronomijā, tāpat arī par to, ka daudzi fizikas likumi ir atvasināti no astronomijas.

Astronomija attīstījās valstīs, kurās bija spēcīga flote, tostarp Portugālē, kuras karogā ir astronomijas instruments astrolabs. Visas šīs valstis kļuva turīgas un astronomijas attīstībā ieguldīja milzu līdzekļus, jo vajadzēja noteikt kuģu atrašanās vietu. Tur attīstījās arī matemātika, piemēram, logaritmi radās tieši praktisku iemeslu dēļ – vajadzēja rēķināt. Tāpēc radās debesu ķermeņu kustības teorijas, un lielie matemātiķi, kuru vārdā ir nosauktas teorēmas – Ležandrs, Lagrandžs, Eilers, Klero un daudzi citi, nodarbojās ar astronomijas un ģeodēzijas problēmām. Bija jārisina praktiski uzdevumi – Zemes forma, izmēri, kā noteikt to, kur mēs atrodamies. Un matemātiķiem liels izaicinājums bija Mēness kustības teorija tieši šī iemesla dēļ, jo kuģu koordinātu noteikšana bija sarežģīta. Ainažu jūrskolā studentu pierakstos var redzēt astronomiju, mūsdienās orientēšanās pēc zvaigznēm nāk atpakaļ modē. Arī ASV jūras kara flote ir atjauninājusi mācību kursu virsniekiem – navigāciju pēc zvaigznēm.

Un tam ir praktiski iemesli – konflikta gadījumos var tikt traucētas navigācijas sistēmas, tāpēc nepieciešama alternatīva navigācijas sistēmas kontrole.

No vienas puses, ir liels prieks, ka viss tev ir kabatā mobilajā telefonā, bet, no otras puses, – kad pazūd mobilais telefons, tad pazūd viss. 

Mēs līdz tam bieži neaizdomājamies, ka kartes, kuras lietojams mobilajā telefonā, kur reālā laikā varam redzēt savu atrašanās vietu, balstās vairākus desmitus gadu vecā militārā tehnoloģijā, kura tika vēlāk padarīta pieejama civiliem lietotājiem. Šī sistēma maksā miljardus dolāru.

Kas vēsturiski Latvijā nodarbojās ar astronomiju?

Vēsturiski ar astronomiju pie mums nodarbojās vides, tas ir, precīzā laika dienests. Drīz būs Astronomijas institūta simtgade un tiks atvērtas muzeja telpas, kurās varēs apskatīt vēsturiskos laika dienesta instrumentus. Dienests deva precīzo laiku pastam, telegrāfam, ja nemaldos, arī ostai, dzelzceļam, visur, kur tas bija vajadzīgs. Un šis laiks nāca no Latvijas Universitātes galvenās mājas, kas to nodrošināja līdz pat 1970. gadam. Vecās fotogrāfijās redzams, ka parkā iepretim LU, kur ir tā meitenes skulptūra, atradās astronomisko instrumentu paviljons, kurā veica mērījumus, jo ļoti ilgu laiku precīzu laiku mēs ieguvām no debesu ķermeņu novērojumiem. Tas bija precīzāk nekā jebkurš cilvēka izgatavots pulkstenis, un šī situācija mainījās tikai salīdzinoši nesen. Mūsdienās tas tiek darīts ar elektriska signāla palīdzību. GPS navigācijas pavadoņi mums palīdz ne tikai nodrošināt koordinātes, bet arī precīzo laiku.

Kas ir LU Astronomijas institūta pētniecības virzieni?

Mūsu jaunais pētījumus virziens ir kosmiskie atkritumi. Pašlaik ap Zemi riņķo ļoti daudz dažādu objektu – savu darba mūžu beiguši pavadoņi, nesējraķešu trešās pakāpes un arī sīkākas detaļas. Ja pavadonis beidz savu darba mūžu, viņš tur paliek. Un tur ir divi varianti – atkarībā no orbītas viņš tur var palikt ļoti ilgi, bet, ja tas atrodas zemāk orbītā, tad to sāk bremzēt atmosfēra, un viņš salīdzinoši pārskatāmā nākotnē ieiet atmosfērā un sadeg. Pēc "US Space Comand" datiem mūsu orbītā, neskaitot ASV un sabiedroto aizslepenotos, ir apmēram 50 000 objektu, kas ir lielāki par 10 centimetriem. Lielākie no tiem ir nesējraķešu trešās pakāpes un savu darba mūžu beigušie zinātniskie pavadoņi, kas ir mikroautobusa lielumā. Viņi vairs nav kontrolējami, bieži vien aizņem izdevīgas orbītas, jo, tāpat kā teātrī vai operā ir dārgākas un lētākas vietas, arī pavadoni ievada orbītā ap Zemi un atkarībā no misijas mērķa, tiek izvēlēts, kā viņš riņķos, cik augstu.  Interesantās orbītas aizpildās, un tur parādās divi riski, pirmkārt, objekti var satuvoties bīstami tuvu vai notikt sadursme. Un šeit ir viens piemērs – pirms 20 gadiem kosmosā saskrējās divi pavadoņi – "Iridium" sakaru pavadonis un darba mūžu nokalpojis PSRS militārais pavadonis. Pēc provizoriskajiem datiem viņiem vajadzēja pārlidot 500 metru attālumā, bet realitātē viņi saskrējās un radīja kaudzi ar sīkām atlūzām, kuras, ņemot vērā kustības ātrumu, savukārt rada briesmas citiem pavadoņiem. Līdz ar to ir svarīgi ne tikai šos objektus identificēt un kataloģizēt, bet arī zināt, kā tie lido, un nepārtraukti veikt viņu monitoringu jeb uzraudzību.

Vai ir iespējams kaut kā izķert vai piespiest šos objektus lidot zemāk, panākt, lai tie ieiet atmosfērā un sadeg? Jo drīz jau šī kustība līdzināsies nekoordinētai lielceļu satiksmei.

Jā, un tieši tāpēc ASV un Eiropas Savienībā tiek izstrādāts kosmosa satiksmes menedžments, lai izveidotu kaut kādus principus, pēc kādiem šo satiksmi organizēt. Ja izejam tumšā skaidrā laikā, garantēti, ka ar neapbruņotu aci kādu piecu minūšu laikā ieraudzīsim pavadoni.

Tikai jāmāk pazīt.

Tas vienkārši ir spīdošs punktiņš, kas pārvietojas starp zvaigznēm. Šobrīd tiek arī izstrādātas rekomendācijas, ko darīt ar lielajiem objektiem. Viena būtu, ka viņš ar savu pēdējo degvielu aizlido uz tādu kā tālo zonu, kur pārskatāmā nākotnē viņš nevienam netraucē. Otrs variants ir aktīvā savākšana, kad palaiž speciālu kosmisko aparātu, kurš pietuvojas, mēģina saāķēties un tad daudzmaz kontrolēti ieiet atmosfērā un sadeg.

Cik lieli objekti var sadegt atmosfērā? Vai nav tā, ka pēkšņi kāds mikroautobusa lieluma ienāk atmosfērā un vienkārši, – par maz tās telpas?

Tieši tā, un tad krīt lejā. Saūda Arābijas tuksnesī var atrast ļoti skaistas bildes, kā no ASV palaistas nesējraķetes "Delta" titāna tvertne piezemējas tuksnesī gandrīz veselā veidā. Tāpat arī no ķīniešu nesējraķetes, kas nesen iegāja atmosfērā, detaļas nonāca Āfrikā. Lieli objekti nesadeg pilnībā. Līdz šim mums ir ļoti veicies, ka šie lielie objekti ir iegājuši atmosfērā virs neapdzīvotām vietām. Un to ir ļoti grūti vispār prognozēt.

Kā mūsdienās strādā astronomi?

Viens no mītiem par astronomiju ir, ka astronomi sēž un skatās teleskopā. Mēs strādājam ar sensoriem, mums ir SSD kamera, rinda ar datoru ekrāniem, un skatāmies tur teleskopu kustību kontroles.

Bet tāds amatieru astronoms, kurš grib no sava balkona lūkoties zvaigznēs, – tas jau vēl ir iespējams, vai ne?

Protams, un to arī dara. Mums ir astronomijas seminārs, kur mēs viesojāmies ar lekcijām. Tur pārsvarā ir amatieru astronomi ar saviem teleskopiem, un reiz bija reta izdevība redzēt "Falkonu" – Īlona Maska nesējraķeti darbā virs Latvijas teritorijas.

Skats bija ļoti iespaidīgs, jo mēs neesam kosmodroma tuvumā un strādājošu raķeti, kad viņa lido augšā virs atmosfēras, negadās redzēt pārāk bieži.

Mēs pat nezinājām, pirmajā mirklī nodomājām, ka tas ir lidojošais šķīvis, ātri noorientējāmies, ka tā ir raķete, taču nevarēja saprast, no kurienes un kam pieder. Tikai otrajā dienā izskaitļojām, kas tas bija, un nākamajā dienā aizgāja "Stralink" pavadoņu ķēdīte.

Bet tas jau publiski ir pieejams, kurš pavadonis. Vismaz no tādiem oficiāliem avotiem, kas netiek maskēti, lidmašīnu ceļus droši vien var izsekot.

Šeit ir jāsaka paldies amerikāņu militāristiem, "US Space" komandai, kura publicē šos radaru datus. Tie nav ļoti precīzi, bet pietiek, lai atrastu, un jebkura mūsu, piemēram, lietotne viedtālrunī vai tīmeklī, kas rāda, kur kādi pavadoņi lidos, izmanto šos datus, tie ir brīvi pieejami.

Kādas vēl pētniecības tēmas ir Astronomijas institūtam? 

Mums vēl ir Saules sistēmas mazie ķermeņi asteroīdi, kas arī tiek atklāti Baldonē. Vienu no tādiem nesen nosauca Latvijas Universitātes vārdā. Vēl viens virziens ir oglekļa jeb vēlās aviācijas zvaigžņu pētīšana. Starptautiskās darba dalīšanas paredz, ka Latvijas astronomiem jāuztur šī Strastbūrā bāzētā oglekļa zvaigžņu starptautiskā datubāze. Mēs to regulāri papildinām, kontrolējam, kas tur tiek likts iekšā. Laiku pa laikam šāda tipa zvaigznes tiek atklātas no jauna. Tās ir specifiskas, viņas ir vēlā evolūcijā, tur kodoltermiskās sintēzes ceļā ir radušies jauni elementi, un viņas ir interesantas. Varu kļūdīties, bet tur varētu būt ap 10 000 šādu zvaigžņu, un apmēram desmitā daļa no tām ir atklāta Latvijā. Vēlos pieminēt, ka Šmita teleskops Baldonē ir viens no lielākajiem šāda veida instrumentiem Eiropā, un mums ļoti liela astronomisko uzņēmumu kolekcija, kas tika digitalizēta un tagad tiek apstrādāta. Tie ir terabaiti informācijas, tur nāk ārā ļoti interesantas lietas. Astronomijā tie mērījumi jāveic ļoti ilgstošā laika periodā, lai kaut ko pamanītu, atklātu. Šie attēli ir ar ļoti lielu redzeslauku, un tur ir daudz informācijas, kurai līdz šim nepievērsa uzmanību, bet pašlaik sadarbībā ar ukraiņu kolēģiem pie tā tiek intensīvi strādāts.

Ar ko sākt, ja kāds vēlas kļūt par astronomu amatieri?

Pirmais būtu satumsušā laikā iziet un apskatīties, ko pie debesīm var redzēt, piemēram, zvaigznes, planētas, Mēnesi. Tagad viedtālruņos pieejamas ļoti labas programmas, kas palīdz debesu ķermeņos orientēties. Vēl ir tāds ļoti populārs hobijs kā astrofotogrāfija, un labus zvaigžņotās debess attēlus var iegūt arī ar mobilajiem tālruņiem. Sava prieka pēc kaut vai Lielos Greizos Ratus nofotografēt. Tā, protams, nav zinātne, bet estētiskais gandarījums no tā būs.

Tad ir jāmācās pēc tam, lai vairāk ko saprastu. Vari iemācīties, kā zvaigznājus atpazīt, kādi soļi būs tālāk? Es pieņemu, ka tā fizikas puse arī ir gana interesanta.

Jā, bet tas jau prasa iedziļināšanos. Ja mēs redzam, ka ir viens tāds objekts, kas kustas starp zvaigznēm. Zvaigznes pārsvarā mums ir diennakts rotācijas, mēs redzam, ka tur debess spīdekļi lec un riet, bet pavadonis vai kāds cits objekts kustas starp zvaigznēm. Kā mēs varam pateikt, vai viņš ir orbītā ap Zemi, vai viņš orbītā ap Sauli, vai tas vispār ir viesis no starpzvaigžņu vides.

Kad skaidrā vakarā ļaudis skatās, kas notiek debesīs, tad šis jautājums ir ļoti svarīgs, – ap ko šis kustīgais punktiņš kustas, kas ir tā orbīta.

2014. gadā bija reģistrēts objekts – viesis, kas nepiederēja Saules sistēmai, tam tika dots nosaukums no havajiešu valodas. Bija arī teorija, kuru mēs pilnībā nevaram izslēgt, ka tas, iespējams, bija citplanētiešu kosmosa kuģis. Bija pat projekts, – nezinu, vai tas joprojām norisinās, jo tas prasa naudu, – palaist kosmisko misiju, kas 26 gadu laikā panāktu šo objektu, un tad varētu paskatīties tuvāk.

Tomēr maz ticams, ka izdosies atrast finansējumu kaut kam tādam.

Kļūda rakstā?

Iezīmējiet tekstu un spiediet Ctrl+Enter, lai nosūtītu labojamo teksta fragmentu redaktoram!

Iezīmējiet tekstu un spiediet uz Ziņot par kļūdu pogas, lai nosūtītu labojamo teksta fragmentu redaktoram!

Saistītie raksti

Vairāk

Svarīgākais šobrīd

Vairāk

Interesanti